【正文】 層數(shù) ： 6= 1 5 . 9 1 60 . 3 7 7NrN Er ? ? ?精 提餾段實際板層數(shù) ： 1 = ( 1 )= 0 . 5 0 6 422d F d FABx x x x m P a s????? ? ?Lμ= 39。 精餾段塔截面積為 ??? ? ? ?2 2 2(1 . 5 ) 1 . 7 744TA D m 實際空塔氣速為 精餾段有效高度為 ? ? ? ? ? ?( 1) (1 6 1) 0 . 4 6TZ N H m精 精 提餾段有效高度為 ? ? ? ? ? ?( 1 ) (1 7 1 ) 0 . 4 6 . 4TZ N H m提 提 在進料板上方開一個人孔，其高度為 米 故精餾塔的有效高度為 ? ? ? ? Z Z m精 提 塔徑 D= 米可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤。S W m?? ， WC= （ 3）開孔區(qū)面積計算 2222( s i n )180a rxA x r x a r c r?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?( ) ( 0 . 2 1 0 . 0 7 ) 0 . 6 122dsDx W W m ? ? ? ? ? 0 . 0 4 0 . 7 122CDr W m 故 ??? ? ??? ? ? ? ? ?22222 2 22( s i n )1800 . 7 1 0 . 6 12 ( 0 . 6 1 0 . 7 1 0 . 6 1 ) s i n 1 . 4 8 51 8 0 0 . 7 1arxA x r x a r cra r c m 吉林化工學院化工原理課程設計 21 （ 3）篩孔計算及其排列 本設計選用 3mm?? 碳鋼板，取篩孔直徑 0 5d mm? 取空中心 t 為 03 3 5 15t d mm? ? ? ? 篩孔數(shù)目 ?? ? ? 1 . 1 5 8 1 . 4 8 5 t 個 開孔率為 . 9 0 7( ) 0 . 9 0 7 ( ) 1 0 . 1 %? ? ? ? ? 氣體通過篩孔的氣速 ? ? ??0 0 / m sA 同理提鎦段： ? ? ??0 0 / m sA （ 1）干板阻力 ch 計算 篩板開孔率 15?? % ， 干板阻力 ch 由式 ( )( )vc luh c ???計算 由 0 / 5 / 3 1. 67d ? ??，查干篩孔的流量系數(shù)圖得 0 ? 故 ? ? ? ?21 0 . 8 0 1 . 7 3 30 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 2 2 10 . 7 9 4 7 4 0 . 6chm 液 柱 同理提鎦段： ? ? ? ?21 0 . 4 7 2 . 0 1 90 . 0 5 1 ( ) ( ) 0 . 0 2 4 50 . 7 9 4 7 3 0 . 8c 液 柱 （ 2）氣體通過液層的阻力 lh 計算 氣體通過液層的阻力 lh 可由式 ： lLhh?? 計算 ? ? ?? 0. 99 05 /1. 77 0 .1 34 5sa TfVu m sAA ?? ? ? ? ?11220 0 . 9 9 0 5 1 . 7 3 3 1 . 3 0 4 / ( )aF u v k g s m 查充氣系數(shù)關聯(lián)圖得 ? ? 故 ??? ? ? ? ? ?( ) 0 . 6 2 0 . 0 5 0 . 0 3 1l L w o wh h h h m 液 柱 吉林化工學院化工原理課程設計 22 同理求得 lh = （ 3）液體表面張力的阻力 h? 計算 04 LLh gd???? ? ?????? ? ??? 304 4 10 Lhmgd 液 柱 提鎦：? ?????? ? ??? 304 4 10 L gd 液 柱 氣體通過每層塔板的液柱高度 ph 可按下式計算，即 1pch h h h?? ? ? ???? ? ? ?0 . 0 2 2 1 0 . 0 3 1 0 . 0 0 1 9 3 0 . 0 5 5 0 3p xhm 液 柱 ???? ? ? ?0 . 0 2 4 5 0 . 0 3 1 0 . 0 0 1 9 9 0 . 0 5 7 4 9p x液 柱 氣體通過每層塔板的壓降為 P p LP h g??? ?? ? ? ? ? ? ?0 . 0 5 5 0 3 9 . 8 1 7 4 0 . 8 3 9 9 . 8 1 0 . 7P p LP h g p a k p a（設計允許值） 提鎦段： ?? ? ? ? ? ? ?0. 05 74 9 9. 81 73 0. 8 41 2. 15 0. 7P p LP h g pa kp a 對 于 1600D mm? 的篩板塔，液面落差很小，可忽略液面落差的影響。 p c lh h h h?? ? ?。 39。 ( 1)TWb H h? ? ?? ? ? ? 39。 0 . 5 0 . 4 0 ( 0 . 5 0 . 6 1 1 ) 0 . 0 3 6 3 0 . 1 6 0 xb ???39。若需要安裝除沫器時，要根據(jù)除沫器的安裝要求確定塔頂間距。人孔直徑一般為 450 mm~600mm，其伸出塔體的筒體長為 吉林化工學院化工原理課程設計 29 200~250 mm，人孔中心距操作平臺約 800~1200mm。 塔總體高度計算 塔體總高度利用下式計算： （ 1）塔頂封頭 封頭分為橢圓形、蝶形封頭等幾種，本設計采用橢圓形封頭。則： HB=(tl’ *60)/AT+ =（ 5*60*） /+ = (4) 人孔 對 D 1000mm? 的板式塔，為安裝、檢修的需要，一般每隔 6— 8 塊塔板設一個人孔，本塔具有 33 塊塔板，需設置 4 個人孔，每個人孔直徑為 450mm，在設置人孔處板間距 PH 600mm? 。以下著重介紹再沸器 (蒸餾釜 )和冷凝器的型式和特點，具體設計計算過程從略。 （ 2）塔頂回流冷凝器 塔頂回流冷凝器通常采用管殼式換熱器，有臥式、立式、管內(nèi)或管外冷凝等形式。缺點是塔頂結構復雜，維修不便，且回流比難于精確控制。圖 321(d)所示為冷凝器置于回流罐之上，回流罐的位置應保證其中液面與泵入口間之位差大于泵的氣蝕余量，若罐內(nèi)液溫接近沸點時，應使罐內(nèi)。 圖 321(c)所示為自流式冷凝器，即將冷凝器置于塔頂附近的臺架上，靠改變臺架高度獲得回流和采出所需的位差。 ① 整體式及自流式 將冷凝器直接安置于塔頂，冷凝液藉重力回流入塔，此即整體式冷凝器 ，又稱內(nèi)回流式，如圖 321(a)、 (b)所示。工業(yè)上常用的再沸器 (蒸餾釜 )有：內(nèi)置式再沸器、釜式 (罐式 )再沸器、虹吸式再沸器、強制循環(huán)式再沸器等幾種，詳見第 2 章?lián)Q熱器設計部分。 F P T F F P D B 1 2H= （ n n n 1 ） H + n H + n H + H + H + H + HPaTH =2 H =2 =??吉林化工學院化工原理課程設計 30 (6) 裙座 塔底常用裙座支撐，本設計采用圓筒形裙座；由于裙座內(nèi)徑 800mm，故裙座壁厚取 16mm. 基礎環(huán)內(nèi)徑： ? ? ? ? ? ?3bi ( 15 00 2 16 ) ( 0. 6 0. 2 ) 10 11 32D mm— 基礎環(huán)外徑： ? ? ? ? ? ?3bo ( 15 00 2 16 ) ( 0. 2 0. 6) 10 19 32D mm— 圓整后： bi=1200mmD , bo 20xx?D mm 考慮到再沸器，取裙高 2H 3m? 。則封頭高度 H1=h1+h2=440+40= （ 2）塔頂空間 設計中取塔 頂間距考慮到需要安裝除沫器，所以選取塔 頂空間 。 (4)塔高 板式塔的塔高如圖所示。其值由如下因素決定： ① 塔底儲液空間依儲存液量停留 3~8 min(易結焦物料可縮短停留時間 )而定； ② 再沸器的安裝方式及安裝高度； ③ 塔底液面至最下層塔板之間要留有 1~2m 的間距。 3 2 / 336002 . 8 4 1 0 1 ( 1 0 . 6 1 ) ( ) 1 . 0 3 故 ? ? ?2 2 2 / 30. 00 84 2 0. 16 0 15 9. 46 0 1. 03 9S s sV L L ? ? ?2 2 2 / 319 .0 0 18 93 8. 24 12 3. 39S S SV L L 吉林化工學院化工原理課程設計 27 同理提鎦段： ? ? ?2 2 2 / 31 6 . 7 9 4 9 1 1 . 4 2 1 0 4 . 4 6S S SV L L 在操作范圍內(nèi) ,任取幾個值 ,依上式計算結果列于表中 smLS /, 3 sm/,V 3s sm/,V 3s 由上表數(shù)據(jù)即可作出液泛線 5 根據(jù)以上各線方程 ,可做出篩板塔的負荷性能圖如圖所示 012340 吉林化工學院化工原理課程設計 28 0123 0 在負荷性能圖上 ,作出操作點 , 連接 ,即作出操作線 .由圖可知 3,min /SV m s? 3,max /SV m s? 故操作彈性為： ,max,min SVV ?? 同理可算出提鎦段：,max,min SVV ?? 板式塔的結構 塔體結構 (1)塔頂空間 指塔內(nèi)最上層塔極與塔頂?shù)拈g距。 3 2 / 336002 . 8 4 1 0 (1 ) ( ) swd E Ll??? ? ? ?? ， ? ? 及有關的數(shù)據(jù)代入得： ? ? ??39。 2 / 3s s sa V b c L d L? ? ? 式中39。 L w OWh h h?? 聯(lián)立得 ( 1 ) ( 1 )T W O W C dH h h h h h ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 忽略 h? ,將 OWh 與 SL , dh 與 SL , Ch 與 SV 的關系帶入上式 ,并整理得 39。 液沫夾帶量由式6 10 ()av L T fue Hh?????計算 2. 5 2. 5 0. 05 0. 12 5fLh h m? ? ? ? 故 ???? ? ? ???6 35 . 7 1 0 0 . 9 9 0 5( ) 0 . 0 1 9 6 / 0 . 1 /0 . 4 0 0 . 1 2 51 7 . 5 7 1 0ve k g k g k g k g液 氣 液 氣 ???? ? ? ???6 35 . 7 1 0 0 . 9 5 9 9( ) 0 . 0 1 7 4 液 / 氣 液 / 氣0 . 4 0 0 . 1 2 51 7 . 9 1 1 0ve k g k g k g k g 故本設計液沫夾帶量在允許范圍內(nèi) 吉林化工學院化工原理課程設計 23 對于篩板 ,漏液點氣速 可由式： 0 ,m i n 04 . 4 ( 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 ) /L L Vu c h h ? ??? ? ?計算 0 ,m i n 04 . 4 ( 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 ) /L L Vu c h h ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4. 4 0. 79 4 ( 0. 00 56 0. 13 0. 05 0. 00 19 3 ) 74 0. 6 / 1. 7 33 5. 28 /ms 實際孔速 ??0 0,min10 .8 0 /u m s u 穩(wěn)定系數(shù)為 ? ? ?00 ,m i n （5 1 . 5 ) u 提鎦段： 對于篩板 ,漏液點氣速 可由式： 0 ,m i n 04 . 4 ( 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 ) /L L Vu c h h ? ??? ? ?計算 0 ,m i n 04 . 4 ( 0 . 0 0 5 6 0 . 1 3 ) /L L Vu c h h ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4. 4 0. 79 4 ( 0. 00 56 0. 13 0. 05 0. 00 19 9) 73 0. 8 / 2. 0 19 5. 14 /ms 實際孔速 ??0 0,min10 .4 7 /u m s u 穩(wěn)定系數(shù)為 ? ? ?00 ,m i n u （ ) 為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛 ,降液管內(nèi)液層高度 dH 應服從式 ()d T WH H H??? 的關系 苯 甲苯物系屬一般物系 ,取 ?? 則 ? ? ? ? ? ?( ) 0 .